Belasting en puntbelasting

Vrije overspanning

De term die de afstand beschrijft tussen de twee binnenoppervlakken van de steunpunten van de overspanning; oftewel de afstand die niet ondersteund wordt. Een vrije overspanning elimineert de noodzaak om rekening te houden met de breedte van de drager die in elk project wordt gebruikt en wordt vaak toegepast in commerciële en industriële projecten, waaronder openbare gebouwen en balkons.

Centrum overspanning

De term die de afstand beschrijft tussen het midden van de dragers of de ondergrond. Dit wordt het meest gebruikt bij terras- en landschapsinstallaties, waar traditioneel standaard houten steunen zijn toegepast.

Inzicht in Belastingen en Doorbuiging

Alle componenten van een bouwproject hebben hun eigen constructie eigenschappen die zorgvuldig moeten worden overwogen als onderdeel van de ontwerpfase. Alle materialen zullen doorbuigen onder belasting. De mate van doorbuiging hangt af van de grootte van de toegepaste belasting, de overspanning en de stijfheid. Voor vloeren die beter moeten presteren, is een minimale doorbuiging gewenst. Maximale doorbuigingslimieten worden vastgesteld door bouwvoorschriften. Ze worden uitgedrukt als een breuk; vrije overspanning in millimeters (L) gedeeld door een gegeven beperking.

Voorbeelden van doorbuiging

Voorbeeld 1: Een vrije overspanning van 1000 mm met een doorbuigingscriterium van L/200 (0,5%) heeft een toegestane doorbuiging van maximaal 5 mm.

Voorbeeld 2: Een vrije overspanning van 1000 mm met een doorbuigingscriterium van L/100 (1%) heeft een toegestane doorbuiging van maximaal 10 mm.

Een doorbuiging van meer dan dit voor zware vloeren niet toegestaan. Dit doorbuigings-limietsysteem is van toepassing voor verschillende soorten belastingen.

Soorten belasting

Permanente belasting: omvatten het gewicht van de bouwmaterialen zelf en zijn statisch en permanent. De waarde van de permanente belasting wordt bepaald door het gewicht van alle geïnstalleerde materialen bij elkaar op te tellen.

Variabele belasting: worden op het gebouw gelegd en zijn tijdelijk en dynamisch, zoals het gewicht van bewoners, meubels of alles wat verplaatst kan worden. Om de minimale ontwerpeisen voor sterkte te bepalen, worden de permanente en variabele belasting bij elkaar opgeteld.

Om deze lasten te weerstaan, moeten alle elementen van de vloer over de vereiste sterkte en stijfheid beschikken, wat doorgaans wordt bepaald door de maximaal toegestane doorbuiging van de vloer, oftewel hoeveel de vloer ‘buigt’ onder de maximaal verwachte belasting.

Geschikte Belasting

Het specificeren van een verlaagde maar geschikte variabele belasting draagt bij aan besparingen in het volume van materialen en daardoor aan lagere kosten voor het dragende frame en een verminderde impact op het milieu. Dit moet echter worden afgewogen tegen het feit dat een verhoging van de variabele belasting de toekomstige flexibiliteit en aanpasbaarheid van het gebouw kan vergroten en daardoor mogelijk de levensduur van het gebouw verlengt.

Een variabele belasting kan worden uitgedrukt als een gelijkmatig verdeelde belasting (UDL) of als een belasting die werkt op een geconcentreerd gebied, bekend als een puntbelasting (PL). Het kan uiteindelijk worden meegenomen in de berekening van zwaartekracht belasting. In het Verenigd Koninkrijk en veel delen van Europa worden varabele lasten uitgedrukt in kilo Newton per vierkante meter (kN/m²).

Puntbelasting

Een puntbelasting is een geconcentreerde kracht die op een specifiek punt van een constructie wordt uitgeoefend. Voorbeelden van puntbelastingen zijn het gewicht van een persoon die op een balk staat of de kracht die een motor uitoefent op een specifieke bevestigingsplek. Typische afmetingen van puntbelastingen worden bepaald door relevante industrienormen en liggen doorgaans tussen 200-300 mm, in vierkante of circulaire vormen. De specificatie van de grootte is belangrijk om consistentie in testen en naleving van ontwerpnormen binnen verschillende toepassingen te waarborgen.

Gelijkmatig verdeelde belasting

Een gelijkmatig verdeelde belasting (UDL) is een kracht die over een bepaalde lengte of oppervlakte van een constructie wordt verdeeld. In tegenstelling tot een puntbelasting, die op één specifiek punt werkt, oefent een UDL een gelijkmatige kracht uit over de volledige lengte of oppervlakte waarop deze is verdeeld. UDL’s worden vaak uitgedrukt als kracht per eenheid lengte of oppervlakte. Voorbeelden van UDL’s zijn het gewicht van installaties dat gelijkmatig over een constructiebalk wordt verdeeld.